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信號隔離器功能是什么?
一:保護下級的控制回路。
二:消弱環(huán)境噪聲對測試電路的影響。
三:抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設(shè)備的干擾;同時對下級設(shè)備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實防護。標(biāo)準(zhǔn)系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),易于安裝,可有效的隔離:輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動干擾。
現(xiàn)在市場有那么多的隔離器,價格參差不齊,該怎么選擇呢?
隔離器位于二個系統(tǒng)通道之間,所以選擇隔離器要確定輸入輸出功能,同時要使隔離器輸入輸出模式(電壓型、電流型、環(huán)路供電型等)適應(yīng)前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強度﹑總線通訊功能等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能,例如:噪音與精度有關(guān)、功耗熱量與可靠性有關(guān),這些需要使用者慎選。總之,適用、可靠、產(chǎn)品性價比是選擇隔離器的主要原則。
PLC基本指令系統(tǒng)特點
PLC的編程語言與一般計算機語言相比,具有明顯的特點,它既不同于語言,也不同與一般的匯編語言,它既要滿足易于編寫,又要滿足易于調(diào)試的要求。目前,還沒有一種對各廠家產(chǎn)品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產(chǎn)品有它自己的編程語言,OMRON公司的產(chǎn)品也有它自己的語言。但不管什么型號的PLC,其編程語言都具有以下特點:
圖形式指令結(jié)構(gòu):程序由圖形方式表達,指令由不同的圖形符號組成,易于理解和記憶。系統(tǒng)的軟件已把工業(yè)控制中所需的立運算功能編制成象征性圖形,用戶根據(jù)自己的需要把這些圖形進行組合,并填入適當(dāng)?shù)膮?shù)。在邏輯運算部分,幾乎所有的廠家都采用類似于繼電器控制電路的梯形圖,很容易接受。如西門子公司還采用控制系統(tǒng)流程圖來表示,它沿用二進制邏輯元件圖形符號來表達控制關(guān)系,很直觀易懂。較復(fù)雜的算術(shù)運算、定時計數(shù)等,一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示,雖然象征性不如邏輯運算部分,也受用戶歡迎
明確的變量常數(shù):圖形符相當(dāng)于操作碼,規(guī)定了運算功能,操作數(shù)由用戶填人,如:K400,T120等。PLC中的變量和常數(shù)以及其取值范圍有明確規(guī)定,由產(chǎn)品型號決定,可查閱產(chǎn)品目錄手冊。
3. 簡化的程序結(jié)構(gòu):PLC的程序結(jié)構(gòu)通常很簡單,典型的為塊式結(jié)構(gòu),不同塊完成不同的功能,使程序的調(diào)試者對整個程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。
4. 簡化應(yīng)用軟件生成過程:使用匯編語言和語言編寫程序,要完成編輯、編譯和連接三個過程,而使用編程語言,只需要編輯一個過程,其余由系統(tǒng)軟件自動完成,整個編輯過程人機對話下進行的,不要求用戶有高深的軟件設(shè)計能力。
5. 強化調(diào)試手段:無論是匯編程序,還是語言程序調(diào)試,都是令編輯人員頭疼的事,而PLC的程序調(diào)試提供了完備的條件,使用編程器,利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內(nèi)部編輯、調(diào)試、等,并在軟件支持下,診斷和調(diào)試操作都很簡單。
總之,PLC的編程語言是面向用戶的,對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時間的訓(xùn)練。
對可編程序控制器控制系統(tǒng)的可靠性探討
可編程序控制器(以下簡稱PLC)是在程序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。從廣義上講,PLC是一種計算機系統(tǒng),比一般計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的輸入輸出接口,并已成為自動化控制系統(tǒng)的基本裝置。PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機械、冶金、化工、汽車、輕工等行業(yè)中,已基本取代了傳統(tǒng)的繼電器和接觸器的邏輯控制。用PLC來控制系統(tǒng)設(shè)備,其工作的可靠性要比單純繼電器和接觸器控制大大提高。就PLC本身而言,平均無故障時間一般已可達3~5萬小時;而三菱的F系列,據(jù)稱其平均無故障時間已達30萬小時。所以,整個PLC控制系統(tǒng)的可靠性,主要取決于PLC的設(shè)備,比如輸入器件中的行程開關(guān)、按鈕、接近開關(guān),輸出器件中的接觸器、繼電器和電磁閥等。另外,從軟件程序的編制來考慮,如果能編制出一個帶有的程序,對提高系統(tǒng)的可靠性也有很大好處。
可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟
1 .系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容
( 1 )擬定控制系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件。技術(shù)條件一般以設(shè)計任務(wù)書的形式來確定,它是整個設(shè)計的依據(jù);
( 2 )選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執(zhí)行機構(gòu);
( 3 )選定 PLC 的型號;
( 4 )編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖;
( 5 )根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求編寫軟件規(guī)格說明書,然后再用相應(yīng)的編程語言(常用梯形圖)進行程序設(shè)計;
( 6 )了解并遵循用戶認知心理學(xué),重視人機界面的設(shè)計,增強人與機器之間的友善關(guān)系;
( 7 )設(shè)計操作臺、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件;
( 8 )編寫設(shè)計說明書和使用說明書;
根據(jù)具體任務(wù),上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。
2 . 系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟
可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試的主要步驟,
PLC的診斷功能的強弱,直接影響對操作和維護人員技術(shù)能力的要求,并影響平均維修時間。
(六)處理速度
PLC采用掃描方式工作。從實時性要求來看,處理速度應(yīng)越快越好,如果信號持續(xù)時間小于掃描時間,則PLC將掃描不到該信號,造成信號數(shù)據(jù)的丟失。
處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。目前,PLC接點的響應(yīng)快、速度高,每條二進制指令執(zhí)行時間約0.2~0.4Ls,因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期(處理器掃描周期)應(yīng)滿足:小型PLC的掃描時間不大于0.5ms/K;大中型PLC的掃描時間不大于0.2ms/K。
一個行之有效的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)可以帶來如下好處:增加商務(wù)活動處理的敏捷性,對市場狀況能更快地做出反應(yīng),能更好地為客戶提供服務(wù)。一個城市可以有成百上千的企業(yè)、個人都會用到這個平臺、利用這些數(shù)據(jù),開發(fā)各類應(yīng)用、提供各種各樣的服務(wù)。對于這種情況(例如,對2線制傳感器加電流限制或與傳感器串聯(lián)一個PTC熱敏電阻),確保提供足夠保護。不管信息服務(wù)提供商是企業(yè)還是個人,他們開發(fā)服務(wù)是需要不斷投入的,如此就不得不面對要實現(xiàn)盈利的壓力,所以他們的產(chǎn)品有買家。(1)CPU執(zhí)行指令的速度(2)指令本身占有的時間(3)指令條數(shù)③根據(jù)被控制電動機的功率確定用哪的ABB軟啟動器,而不是根據(jù)電動機的額定電流選擇。
存儲器的選擇
由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展,存儲器的價格已下降,因此,為應(yīng)用項目的正常投運,一般要求PLC的存儲器容量,按256個I/O點至少選8K存儲器選擇。需要復(fù)雜控制功能時,應(yīng)選擇容量更大,檔次更高的存儲器。
(五)冗余功能的選擇
1.控制單元的冗余
(1)重要的過程單元:CPU(包括存儲器)及電源均應(yīng)1B1冗余。
(2)在需要時也可選用PLC硬件與熱備軟件構(gòu)成的熱備冗余系統(tǒng)、2重化或3重化冗余容錯系統(tǒng)等。
2.I/O接口單元的冗余
(1)控制回路的多點I/O卡應(yīng)冗余配置。
(2)重要檢測點的多點I/O卡可冗余配置。3)根據(jù)需要對重要的I/O信號,可選用2重化或3重化的I/O接口單
(六)經(jīng)濟性的考慮
選擇PLC時,應(yīng)考慮性能價格比??紤]經(jīng)濟性時,應(yīng)同時考慮應(yīng)用的可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素,進行比較和兼顧,終選出較滿意的產(chǎn)品。
輸入輸出點數(shù)對價格有直接影響。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費用。當(dāng)點數(shù)增加到某一數(shù)值后,相應(yīng)的存儲器容量、機架、母板等也要相應(yīng)增加,因此,點數(shù)的增加對CPU選用、存儲器容量、控制功能范圍等選擇都有影響。在估算和選用時應(yīng)充分考慮,使整個控制系統(tǒng)有較合理的性能價格比。
分配 I/O 點
分配 PLC 的輸入輸出點,編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進行 PLC 程序設(shè)計,同時可進行控制柜或操作臺的設(shè)計和現(xiàn)場施工。
( 5 )設(shè)計應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序
根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計出梯形圖即編程。這一步是整個應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的核心工作,也是比較困難的一步,要設(shè)計好梯形圖,要十分熟悉控制要求,同時還要有一定的電氣設(shè)計的實踐經(jīng)驗。
( 6 )將程序輸入 PLC
當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時,需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符,以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的編程軟件在計算機上編程時,可通過上下位機的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。
( 7 )進行軟件測試
程序輸入 PLC 后,應(yīng)行測試工作。因為在程序設(shè)計過程中,難免會有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設(shè)備上去之前,必需進行軟件測試,以排除程序中的錯誤,同時也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ),縮短整體調(diào)試的周期。
( 8 )應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試
在 PLC 軟硬件設(shè)計和控制柜及現(xiàn)場施工完成后,就可以進行整個系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試,如果控制系統(tǒng)是由幾個部分組成,則應(yīng)先作局部調(diào)試,然后再進行整體調(diào)試;如果控制程序的步序較多,則可行分段調(diào)試,然后再連接起來總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題,要逐一排除,直至調(diào)試成功。
PLC控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源有哪些呢?
(1)來自空間的輻擾
空間的電磁場(EMI)主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的,通常稱為輻擾,其分布極為復(fù)雜。若PLC系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi),就回收到輻擾,其影響主要通過兩條路徑;一是直接對PLC內(nèi)部的,由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾;而是對PLC通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的,由通信線路的感應(yīng)引入干擾。輻擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小,特別是頻率有關(guān),一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進行保護。
(2)來自系統(tǒng)外引線的干擾
主要通過電源和信號線引入,通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴重。
(3)來自電源的干擾
實踐,因電源引入的干擾造成PLC控制系統(tǒng)故障的情況很多,筆者在某工程調(diào)試中遇到過,后更換隔離性能更高的PLC電源,問題才得到解決。
PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣,將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化,入開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等,都通過輸電線路到電源邊。PLC電源通常采用隔離電源,但其機構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想。實際上,由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在,隔離是不可能的。
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